Question

【題目】亞硝酰氯（ClNO）是有機合成中的重要試劑，可通過反應：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)獲得。

（1）氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應：

①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1

②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2

③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3

則K3=__________（用K1、K2表示）。

（2）300℃時，2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反應速率表達式為v(正)=k·cn(ClNO)，測得速率和濃度的關系如表所示：

序號	c(ClNO)/(mol/L)	v/(x10-8mol·L-1·S-1)
①	0.30	0.36
②	0.60	1.44
③	0.90	3.24

k=__________________________。

（3）按投料比[n(NO)：n(Cl2)=2：1]把 NO和Cl2加入到一恒壓的密閉容器中發生反應，平衡時NO的轉化率與溫度T、壓強p(總壓)的關系如圖A所示：

①在p壓強條件下，M點時容器內NO的體積分數為______________。

②若反應一直保持在P壓強條件下進行，則M點的分壓平衡常數KP=________（用含P的表達式表示，用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓 x體積分數）。

（4）一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡時ClNO的體積分數隨n(NO)/n(Cl2)的變化圖像如圖B所示，則A、B、C三狀態中，NO的轉化率最大的是________點，當n(NO)/n(Cl2)=1.5時，達到平衡狀態ClNO的體積分數可能是D、E、F三點中的_______點。

Answer 1

【答案】K12/K2 4×10-8 L/(mol·s) 40% 5/P A D

【解析】

(1)根據3個反應平衡常數表達式判斷K3、K1、K2的關系；

(2)取表格中的數據，帶入v(正)=k·cn(ClNO)可得k值；

(3)M點時NO的轉化率為50%，利用“三段式”計算；

(4)平衡體系中加入NO(g)，平衡正向移動，但NO(g)的轉化率減小；投料比等于系數比時，產物百分含量最大。

①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1= ，
②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2= ，③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3=

計算得到K3= K12/K2；

(2) ，得n=2，則，K=4×10-8 L/(mol·s)；

(3) 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)

初始 2a a 0

轉化 a 0.5a a

平衡 a 0.5a a

①容器內NO的體積分數為40%；

②Kp==5/P；

(4)平衡體系中加入NO(g)，平衡正向移動，但NO(g)的轉化率減小，A、B、C三狀態中，A點NO投料比例最小，NO的轉化率最大的是A點；投料比等于系數比時，產物百分含量最大，當n(NO)/n(Cl2)=1.5時，比值小于系數比，隨NO的增多ClNO的百分含量增大，故選D。